7075 Aluminium is een van de meest gebruikte en hoog aangeschreven aluminiumlegeringen ter wereld.
Bekend om zijn uitzonderlijke sterkte-gewichtsverhouding en uitstekende mechanische eigenschappen, aluminium 7075 is een favoriet in de ruimtevaart- en sportuitrustingindustrie.
In deze uitgebreide gids, we gaan in op alles wat je moet weten 7075 aluminium, van de samenstelling en eigenschappen tot de toepassingen en fabricagetechnieken.
1. Wat is 7075 Aluminium?
7075 aluminium maakt deel uit van de 7xxx-serie, gekenmerkt door zink als het primaire legeringselement.
Het is een warmtebehandelbare legering, ontworpen om hoge sterkte en taaiheid te leveren, waardoor het geschikt is voor toepassingen die duurzaamheid en precisie vereisen.
Terwijl het primaire gebruik ervan in de lucht- en ruimtevaartindustrie ligt, door zijn veelzijdigheid heeft het ook aan populariteit kunnen winnen in andere hoogwaardige sectoren.
2. 7075 Aluminium eigenschappen
Chemische eigenschappen
De chemische samenstelling van 7075 aluminium bevat een combinatie van elementen die voor sterkte zorgen, hardheid, en corrosiebestendigheid.
| Element | Typisch percentage (%) | Rol |
|---|---|---|
| Aluminium (Al) | Evenwicht | Basiselement, het verstrekken van lichtgewicht en vervormbaarheid. |
| Zink (Zn) | 5.1–6,1 | Primair versterkingselement, verbetert de hardheid en treksterkte. |
| Magnesium (mgr) | 2.1–2,9 | Verbetert de corrosieweerstand en verhoogt de sterkte. |
| Koper (Cu) | 1.2–2,0 | Verhoogt de hardheid en bewerkbaarheid, maar vermindert de corrosieweerstand. |
| Chroom (Cr) | 0.18–0,28 | Verbetert de weerstand tegen spanningscorrosiescheuren. |
| Silicium (En) | Max 0.4 | Controleert de korrelstructuur, klein versterkend effect. |
| Ijzer (Fe) | Max 0.5 | Onzuiverheden met geringe effecten op de sterkte. |
De precieze balans van deze elementen creëert een hoogwaardige legering die geschikt is voor veeleisende toepassingen.
Fysieke eigenschappen
De fysieke kenmerken van aluminium 7075 bijdragen aan het wijdverbreide gebruik ervan in de lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie.
| Eigendom | Waarde | Beschrijving |
|---|---|---|
| Dikte | 2.81 g/cm³ | Lichtgewicht vergeleken met staal, waardoor het ideaal is voor gewichtsgevoelige toepassingen. |
| Smeltpunt | 477–635 °C | Maakt toepassingen bij hoge temperaturen en eenvoudige fabricage mogelijk. |
| Thermische geleidbaarheid | 130 W/m·K | Gematigd, geschikt voor warmteafvoerende onderdelen. |
| Elektrische geleidbaarheid | 36% IACS | Degelijke elektrische geleider voor structurele materialen. |
| Coëfficiënt van thermische uitzetting | 23.6 µm/m·°C | Behoudt maatvastheid onder wisselende temperaturen. |
Deze eigenschappen maken aluminium 7075 een betrouwbaar materiaal voor onderdelen die een combinatie van lichtgewicht vereisen, stijfheid, en warmtebeheer.
3. Gemeenschappelijke humeurgraden van 7075 Aluminium
Elke humeurgraad van 7075 aluminium biedt een unieke balans tussen mechanische eigenschappen. Hier is een gedetailleerd overzicht:
7075-O (Gegloeid)
- Proces: gegloeide toestand
Er wordt geen warmtebehandeling toegepast. De legering is volledig gegloeid om de vervormbaarheid en het gemak van machinale bewerking te maximaliseren. - Mechanische eigenschappen:
-
- Ultieme treksterkte: ~220 MPa
- Opbrengststerkte: ~105 MPa
- Verlenging: ~17–18%
- Kenmerken:
-
- Zachtste vorm van 7075 aluminium, waardoor het zeer werkbaar is voor vormbewerkingen.
- Ideaal voor toepassingen waarbij een warmtebehandeling na de bewerking is gepland.
- Toepassingen: Gebruikt in situaties waarbij uitgebreid vormen of lassen vereist is, zoals complexe lucht- en ruimtevaartcomponenten.
7075-T6 (Oplossing warmtebehandeld en verouderd)
- Proces: de oplossing wordt met warmte behandeld en kunstmatig verouderd
De legering wordt verwarmd tot een hoge temperatuur, enige tijd op die temperatuur gehouden om de legeringselementen in de matrix op te lossen, en daarna snel afgekoeld (uitgedoofd) om deze elementen in oplossing te vergrendelen.
Vervolgens wordt het kunstmatig verouderd bij een lagere temperatuur om de legeringselementen neer te slaan en de sterkte te vergroten.
- Mechanische eigenschappen:
-
- Ultieme treksterkte: ~ 572–580 MPa
- Opbrengststerkte: ~ 503–540 MPa
- Verlenging: ~11–13%
- Kenmerken:
-
- Hoge sterkte-gewichtsverhouding, uitstekend geschikt voor dragende onderdelen.
- Verminderde ductiliteit vergeleken met 7075-O.
- Toepassingen: Vaak voorkomend in de lucht- en ruimtevaart, automobiel, en sportartikelenindustrieën voor onderdelen zoals vleugelliggers en fietsframes.
7075-T651 (Oplossing warmtebehandeld, Koud gewerkt, en oud)
- Proces: oplossing warmtebehandeld, uitgerekt, en kunstmatig verouderd
gelijk aan T6, maar de legering wordt na het afschrikken uitgerekt om interne spanningen te verlichten en de rechtheid te verbeteren. - Mechanische eigenschappen:
-
- Ultieme treksterkte: ~ 572–580 MPa
- Opbrengststerkte: ~ 503–540 MPa
- Verlenging: ~11–13%
- Kenmerken:
-
- gelijk aan T6, maar met verbeterde maatvastheid als gevolg van spanningsverlichting.
- Iets betere bewerkbaarheid vergeleken met T6.
- Toepassingen: Bij voorkeur voor precisiebewerking, zoals krachtige tools, ruimtevaart onderdelen, en mallen.
7075-T73 (Oplossing warmtebehandeld, Overjarig)
- Proces: Oplossingswarmtebehandeld, vervolgens oververhit om de corrosieweerstand te verbeteren.
- Mechanische eigenschappen:
-
- Ultieme treksterkte: ~ 503–540 MPa
- Opbrengststerkte: ~435–475 MPa
- Verlenging: ~13–15%
- Kenmerken:
-
- Iets lagere sterkte dan T6, maar veel betere weerstand tegen spanningscorrosie.
- Geschikt voor toepassingen blootgesteld aan corrosieve omgevingen.
- Toepassingen: Gebruikt in maritieme uitrusting, ruimtevaarttoepassingen die corrosiebestendigheid vereisen, en structurele componenten.
7075-T7351 (Oplossing warmtebehandeld, Koud gewerkt, en Overjarig)
- Proces: Oplossingswarmtebehandeld, uitgerekt, en overjarig:
Na oplossing warmtebehandeling en uitrekken, de legering wordt bij een hogere temperatuur verouderd om de restspanning te verminderen en de breuktaaiheid te verbeteren. - Mechanische eigenschappen:
-
- Ultieme treksterkte: ~ 503–540 MPa
- Opbrengststerkte: ~435–475 MPa
- Verlenging: ~13–15%
- Kenmerken:
-
- Combineert de voordelen van spanningsverlichting en corrosieweerstand.
- Minder gevoelig voor kromtrekken en dimensionale instabiliteit.
- Toepassingen: Ideaal voor precisieonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, militaire toepassingen, en krachtige machines.
Overzichtstabel van mechanische eigenschappen
| Tempergraad | Ultieme treksterkte (MPa) | Opbrengststerkte (MPa) | Verlenging (% op 50 mm) | Belangrijkste kenmerken |
|---|---|---|---|---|
| 7075-O | ~220 | ~105 | ~ 17–18 | Zeer ductiel en vervormbaar. |
| 7075-T6 | ~ 572-580 | ~503-540 | ~ 11–13 | Maximale sterkte, lage ductiliteit. |
| 7075-T651 | ~ 572-580 | ~503-540 | ~ 11–13 | Stressvrij, uitstekende bewerkbaarheid. |
| 7075-T73 | ~503-540 | ~ 435-475 | ~ 13–15 | Verbeterde corrosieweerstand. |
| 7075-T7351 | ~503-540 | ~ 435-475 | ~ 13–15 | Corrosiebestendig en spanningsarm. |
Effecten van warmtebehandelingsfasen
- Oplossing Warmtebehandeling (SHT):
Tijdens deze fase, de legering wordt verwarmd om de legeringselementen op te lossen in een vaste oplossing. Snelle afkoeling, of afschrikken, “vergrendelt” de legeringselementen, de voorbereiding voor verharding. - Afschrikken:
Door snelle afkoeling vanaf de behandelingstemperatuur van de oplossing ontstaat een oververzadigde vaste oplossing. Deze stap is van cruciaal belang voor het bereiken van hoge sterkte, maar introduceert restspanning in het materiaal. - Veroudering (Natuurlijk of kunstmatig):
Door veroudering kunnen de legeringselementen neerslaan, het verbeteren van de sterkte en hardheid van de legering. Kunstmatige veroudering, uitgevoerd bij verhoogde temperaturen, is sneller en gecontroleerder.
Sleutelfactoren die worden beïnvloed door tempereren
- Sterkte en hardheid:
-
- T6- en T651-temperaturen leveren de hoogste sterkte dankzij de geoptimaliseerde precipitatie van legeringselementen zoals zink en magnesium.
- T73 Temp offert wat sterkte op voor verbeterde corrosieweerstand, geschikt voor omgevingen die gevoelig zijn voor spanningscorrosiescheuren.
- Corrosiebestendigheid:
-
- T6 temper is matig corrosiebestendig, maar kan gevoelig zijn voor spanningscorrosiescheuren.
- T73 temper is speciaal ontworpen om de corrosieweerstand te verbeteren, vooral in maritieme of chemische toepassingen.
- Bewerkbaarheid en spanningsverlichting:
-
- T651 temper minimaliseert interne spanningen, waardoor bewerking met hoge precisie mogelijk is zonder het risico van kromtrekken of vervorming.
- T73 temper is mogelijk minder bewerkbaar vanwege het zachtere oppervlak, maar biedt een grotere maatvastheid onder corrosieve omstandigheden.
- Taaiheid en ductiliteit:
-
- T6-temper biedt voldoende taaiheid voor structurele toepassingen.
- T73-temper biedt een hogere ductiliteit, waardoor het beter bestand is tegen scheuren bij impact of extreme belasting.
4. Voordelen van 7075 Aluminium
7075 Aluminium onderscheidt zich als een van de meest veelzijdige en hoogwaardige legeringen die er zijn, Het biedt een reeks voordelen waardoor het een populaire keuze is in alle sectoren:
Uitzonderlijke sterkte-gewichtsverhouding
- 7075 Aluminium staat bekend om zijn indrukwekkende sterkte-gewichtsverhouding, waardoor het een uitstekende keuze is voor toepassingen die lichtgewicht maar toch duurzame materialen vereisen.
Bijvoorbeeld, het beschikt over een ultieme treksterkte van maximaal 572 MPa (83,000 psi) in de T6-temperatuur, overtreft veel staalsoorten terwijl het aanzienlijk lichter blijft.
Uitstekende weerstand tegen vermoeidheid
- Deze legering is zeer goed bestand tegen vermoeiing, waardoor het ideaal is voor componenten die worden blootgesteld aan herhaalde stress.
Deze eigenschap wordt vooral gewaardeerd in de ruimtevaart- en automobielindustrie, waar betrouwbaarheid onder cyclische belasting van cruciaal belang is.
Superieure bewerkbaarheid
- 7075 De bewerkbaarheid van aluminium maakt de productie van complexe en nauwkeurige onderdelen met gemak mogelijk.
Het wordt vaak beoordeeld als een van de beste aluminiumlegeringen voor CNC-bewerking, het verminderen van de productietijd en -kosten.
Warmtebehandelbaarheid
- De mogelijkheid om mechanische eigenschappen aan te passen door middel van ontlaten en warmtebehandelingen zoals T6 en T651 vergroot de veelzijdigheid ervan.
Dankzij deze flexibiliteit kunnen ingenieurs de legering aanpassen aan specifieke prestatie-eisen.
Corrosiebestendigheid
- Hoewel niet zo corrosiebestendig als 6061, 7075 aluminium biedt matige weerstand tegen omgevingsfactoren.
Anodiseren of andere oppervlaktebehandelingen kunnen de duurzaamheid tegen corrosie verder verbeteren.
5. Verwerking van 7075 Aluminium
7075 De unieke eigenschappen van aluminium maken het geschikt voor diverse fabricagemethoden, inclusief vormen, bewerking, en oppervlaktebehandelingen.
Bewerking:
- 7075 aluminium is uitstekend geschikt voor bewerkingsprocessen zoals CNC frezen, draaien, en boren. De hoge bewerkbaarheid zorgt voor een nauwkeurige en efficiënte fabricage.
Vormen:
- 7075 aluminium kan in verschillende vormen worden gevormd, maar het kan uitgloeien vereisen om de vervormbaarheid te verbeteren. Dit proces helpt bij het bereiken van de gewenste vorm zonder de eigenschappen van het materiaal in gevaar te brengen.
Warmtebehandeling
- 7075 is warmtebehandelbaar, waardoor verbeterde sterkte en op maat gemaakte mechanische eigenschappen mogelijk worden gemaakt door processen zoals warmtebehandeling en veroudering. Tempers zoals T6 en T651 bieden maximale sterkte, terwijl T73 verbeterde corrosieweerstand biedt.
Lassen
- Lassen wordt over het algemeen niet aanbevolen vanwege het risico op scheuren. Wrijvingsroerlassen is een haalbaar alternatief voor hoogwaardige verbindingen.
6. Verschillende afwerkingen aan 7075 Aluminium
Molen afwerking:
- De natuurlijke afwerking zoals deze uit de molen komt, is geschikt voor toepassingen waarbij het uiterlijk niet kritisch is.
Anodiseren:
- Biedt een beschermende oxidelaag die de corrosieweerstand verbetert en kan worden gekleurd voor esthetische doeleinden. Anodiseren verbetert de duurzaamheid en het uiterlijk van het materiaal.
Polijsten:
- Zorgt voor een soepele, reflecterend oppervlak, vaak gebruikt voor decoratieve of uiterst nauwkeurige toepassingen. Polijsten kan de visuele aantrekkingskracht verbeteren en de oppervlakteruwheid verminderen.
Schilderen:
- Gecoat met verf of andere beschermende coatings om het uiterlijk te verbeteren en te beschermen tegen corrosie.
Schilderen is een gebruikelijke methode om de esthetiek en de levensduur van het materiaal te verbeteren.
Chemische conversiecoatings:
- Behandelingen zoals chromaatconversiecoating (Alodine) verbetering van de corrosieweerstand en hechting voor daaropvolgende coatings.
Deze coatings zijn essentieel voor het verbeteren van de prestaties van het materiaal onder zware omstandigheden.
7. Waar te gebruiken 7075 Aluminium
Lucht- en ruimtevaart:
- 7075 Aluminium wordt veel gebruikt in vliegtuigconstructies, vleugels, en rompcomponenten vanwege de hoge sterkte en lichtgewicht eigenschappen.
Automobiel:
- Hoogwaardige voertuigonderdelen, zoals ophangingscomponenten en chassis, profiteer van de sterkte en duurzaamheid van 7075 aluminium.
Sportuitrusting:
- 7075 aluminium wordt gebruikt in fietsframes, schachten van golfclubs, en skibindingen, waar hoge sterkte en licht gewicht cruciaal zijn.
Marien:
- Bootrompen en dekbeslag profiteren van de corrosieweerstand en sterkte van het materiaal, waardoor het ideaal is voor maritieme toepassingen.
Industrieel:
- Structurele componenten, machine onderdelen, en gereedschappen die vaak worden gebruikt 7075 aluminium vanwege zijn hoge sterkte en betrouwbaarheid.
8. Vergelijking van 7075 Aluminium met andere kwaliteiten
Elke aluminiumsoort heeft zijn unieke eigenschappen en is het meest geschikt voor specifieke toepassingen. 7075 Aluminium valt op door zijn hoge sterkte en lichtgewicht.
Echter, andere kwaliteiten zoals 6061, En 2024 bieden verschillende voordelen op het gebied van vervormbaarheid, lasbaarheid, en kosteneffectiviteit, waardoor ze geschikt zijn voor een breder scala aan toepassingen.
| Eigendom | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Kracht | Hoger | Gematigd | Hoog |
| Corrosiebestendigheid | Gematigd | Uitstekend | Gematigd |
| Bewerkbaarheid | Uitstekend | Goed | Gematigd |
| Lasbaarheid | Beperkt | Uitstekend | Beperkt |
| Kosten | Hoog | Gematigd | Hoog |
| Toepassingen | Lucht- en ruimtevaart, militair | Algemene techniek | Lucht- en ruimtevaart, automobiel |
9. Vormt aluminium 7075 Legering bestaat
7075 Aluminium is verkrijgbaar in een breed scala aan vormen, het bieden van flexibiliteit voor verschillende productieprocessen en toepassingen.
Hieronder staan de meest voorkomende vormen waarin deze legering bestaat en hun typische toepassingen:
| Formulier | Beschrijving | Typische toepassingen |
|---|---|---|
| Platte schoenen | Dun, vlakke stukken ideaal voor structurele componenten. | Lucht- en ruimtevaartpanelen, versterkingen voor auto's. |
| Ronde staven | Massieve cilindrische vormen voor bewerking. | Schachten, pinnen, bevestigingsmiddelen, en ruimtevaartfittingen. |
| Platen | Dikke vlakke platen gebruikt voor zware onderdelen. | Bewerkingsplaten, structurele componenten. |
| Lakens | Dun, brede oppervlakken voor lichtgewicht constructies. | Vliegtuighuid, panelen, en bekleding. |
| Stroken | Smalle platen voor nauwkeurig snijden. | Elektrische componenten, decoratieve bekleding. |
| Ronde buizen | Holle cilindrische vormen. | Fietsframes, vloeistoftransportsystemen. |
| Rechthoekige buizen | Holle rechthoekige doorsneden. | Structurele kozijnen, auto-onderdelen. |
| Holle staven | Dikwandige buizen voor zware toepassingen. | Hydraulische cilinders, onderdelen uit de lucht- en ruimtevaart. |
| Vierkante staven | Stevige vierkante profielen voor diverse toepassingen. | Constructie onderdelen, beugels, en gewrichten. |
| Zeshoekige staven | Zeshoekige vormen voor gespecialiseerde bevestigingsmiddelen. | Bouten, noten, en machineonderdelen. |
| Kanalen | U-vormige profielen voor structurele ondersteuning. | Kaders bouwen, ruimtevaart ribben. |
10. Conclusie
7075 aluminium is een opmerkelijke legering die een hoge sterkte combineert, lichtgewicht, en uitstekende mechanische eigenschappen.
Elke tempergraad biedt unieke kenmerken, waardoor ingenieurs en fabrikanten het meest geschikte materiaal voor hun specifieke behoeften kunnen selecteren.
Of je nu werkt aan lucht- en ruimtevaartprojecten, auto-onderdelen, of hoogwaardige sportuitrusting, 7075 Aluminium is een materiaal dat het overwegen waard is.
Door de samenstelling ervan te begrijpen, eigenschappen, en fabricagetechnieken, u kunt het potentieel ervan maximaliseren en uitstekende resultaten behalen in uw projecten.
We hopen dat deze gids u waardevolle inzichten heeft gegeven in de eigenschappen van 7075 aluminium.
Als u vragen heeft of productverwerkingsbehoeften heeft, voel je vrij om neem contact met ons op. Veel plezier met fabriceren!
